Сборник материалов научно практической конференции

Вид материала

Документы

Содержание Роль учебно-методического комплекса в формировании универсальных учебных действий на уроках биологии Формирование методологических умений в курсах естественнонаучных предметов Умение: распознавать проблемы, которые можно исследовать естественнонаучными методами. А. Какой вид топлива лучше использовать для достижения наибольшей дальности полета? В. Где разместить антенну приемного устройства, чтобы обеспечить наилучшую управляемость модели с земли? Ответ: А,В Умение: понимание назначения отдельных частей экспериментальной установки, или отдельных процедур в проведении опыта. В этой экспериментальной установке лампочка Умение: понимание гипотезы, проверяемой данным опытом. Какую гипотезу проверял Ф.Реди своим экспериментом? Личинки мух появляются в мясе в связи с тем, что для мух характерно половое размножение. Чем качественнее взятый для опыта кусок мяса, тем больше времени необходимо для появления личинок мух. Умение: распознавание вывода опыта. Какой вывод можно сделать на основании результатов опытов с «мнимым кормлением»? 2) Для получения желудочного сока необходимо наложить фистулу на желудок. 4) Если пищей раздражаться вкусовые рецепторы ротовой полости, то желудочный сок будет выделяться рефлекторно. Формирование универсальных учебных действий Дмитрий Сергеевич Ермаков, д.п.н., доцент Уровень исключительной успеваемости. Радость познания. ... Полное содержание

Подобный материал:

• Томск, Россия Информационные технологии: к истокам некоторых заблуждений Сборник материалов, 293.71kb.
• Ственный институт наука и студенты: новые идеи и решения Сборник материалов viii-й, 5467.94kb.
• Взаимодействия структур, 65.6kb.
• Доклады и тезисы представлены в авторской редакции. Сподробными материалами конференции, 2528.5kb.
• Язык и межкультурная коммуникация: современное состояние и перспективы Сборник материалов, 7160.54kb.
• С. Л. Колесников Сборник материалов областной научно-практической Интернет-конференции, 1483.28kb.
• Приведенные ниже статьи опубликованы в сборнике «Опыт работы с одаренными детьми, 1005.12kb.
• Омской области истоки творчества сборник материалов лауреатов региональной научно-практической, 1871.53kb.
• Формат конференции: Конференция проводится заочно с изданием печатного сборника материалов, 120.08kb.
• Д. С. Лихачёва и проблемы современного мегаполиса Сборник докладов участников международной, 3272.71kb.

РОЛЬ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА В ФОРМИРОВАНИИ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ


Лернер Георгий Исаакович, к.п.н.,

заведующий кафедрой методики преподавания биологии МИОО


Динамика изменений, происходящих в системе образования Российской Федерации, показывает мощную тенденцию к ее децентрализации и вариативности. Это требует адекватного обновления целей, форм, содержания, результирующих критериев образовательной деятельности. Такими критериями могут стать провозглашенные новым государственным стандартом образования Универсальные учебные действия (УУД), сформированность которых доступна для уровневого измерения. В настоящей статье мы остановимся на проблеме формирования только одного вида УУД – а именно интеллектуальных умений, в развитии которых важнейшую роль играет учебная литература.

Единая средняя общеобразовательная школа, которая существовала ранее, превратилась в совокупность образовательных учреждений и обеспечивающих их институтов с различными образовательными парадигмами. В настоящее время предлагается новое содержание образования, которое требует овладения всей палитрой процессуальных умений, развитием способностей оперировать информацией, творческим решением проблем науки и практики с акцентом на индивидуализацию как образовательных программ, так и педагогических технологий.

Так как важнейшим фактором, влияющим на образовательный процесс – его организацию, содержание, деятельность его субъектов – является учебная литература, то становится ясной необходимость появления ее новых форм, отвечающих указанной тенденции.

Однако ясно, что в условиях глубокого экономического и социального кризиса реализация широкомасштабного проекта создания разных типов учебников и учебно-методических комплексов (УМК) и обеспечение ими школ, достаточно сложна. При этом уместно отметить, что убежденность в необходимости преемственности и сохранении культурных традиций, заставляет нас усомниться в целесообразности полного отказа от использования богатейшего предшествующего отечественного опыта, накопленного общеобразовательной школой в области создания учебной литературы.

Многолетний анализ и наблюдения свидетельствуют о том, что достаточно эффективной формой объединения традиционного, давно апробированного и нового в создании учебной литературы для учащихся, стало создание учебно - методичеких комплексов, состоящих из действующих учебников и написанных к ним учебных пособий, функция которых – заключается в дополнении, расширении содержания и методического аппарата учебника. Такие комплексы позволяют практикующему педагогу использовать их в разных видах образовательных учреждений. Повседневная практика массовой общеобразовательной средней школы, педагогические советы и консилиумы, опросы учителей показывают, что одной из серьезных проблем для учителя является неумение школьников учиться, отсутствие у них навыков работы с учебной литературой. Именно этим, в значительной степени объясняется неудовлетворенность школы, а следовательно, и общества, результатами школьного обучения. Из этого следует, что из множества проблем, с которыми постоянно сталкивается учитель современной школы в процессе обучения, можно выделить, как минимум две, решение которых в существенной мере может облегчить его работу.

• Как научить учащихся работать с учебной литературой, то есть какими должны быть специфические организационно-педагогические условия, формы и методы обучения, обеспечивающие развитие необходимых читательских и учебных интеллектуальных умений?
  
• Какая учебная литература по структуре, содержанию, методическому аппарату может самостоятельно влиять на процесс передачи знаний, взглядов, убеждений, а также на формирование умений и навыков интеллектуального труда, развитие творческих способностей учащихся?
  

Ответы на эти вопросы позволят решить по- настоящему актуальные задачи:

• определить цели, условия и способы обучения учащихся необходимым умениям осмысленной работы с учебной литературой;
  
• обосновать необходимость создания учебников и учебных пособий, целенаправленно организующих процесс обучения в соответствии с целями и спецификой деятельности учителя, ученика, а также (что очень важно в контексте целостного процесса обучения), школы, влияющей на обеспечение достижения поставленной цели.
  

Решение этих задач, тем более важно потому, что учитель постоянно решает проблему выбора учебных пособий, отвечающих как требованиям стандарта образования, так и его личным профессиональным качествам. Поэтому учебно-методический комплекс должен включать систему средств обучения, коррелирующую с государственным стандартом образования по минимальным требованиям к содержанию и системе умений, которые должны быть сформированы у выпускника. В этот комплекс обычно входят основной учебник, рабочая тетрадь и одно-два дополнительных учебных пособия, которым принадлежит существенная обучающая функция – не только расширять и углублять предметные знания, но и активно способствовать формированию универсальных учебных действий (УУД). Дополнять такой комплекс там, где позволяют условия, могут интерактивные программные продукты. Желательно, чтобы избранный учителем УМК соответствовал тематическому и поурочному планированию в соответствии с той учебной линией, по которой ведется обучение. Такой УМК будет представлять собой относительно целостную обучающую систему, позволяющую реализовать полноценный процесс обучения, как в классе, так и при самостоятельной работе учащихся, без руководства учителя. На признаки системности УМК указывают его внешние и внутренние связи. Внешне элементы УМК связаны между собой структурой и содержанием, его понятийным аппаратом, логикой изложения, целями усвоения учебного материала. Внутренне данная совокупность элементов УМК связана системой заданий, последовательностью их расположения, возрастающей степенью сложности и трудности реализации интеллектуальных операций, осуществляемых при выполнении заданий, преемственностью, прослеживающейся от темы к теме и от курса к курсу, многофункциональностью, определяемой разнообразием и характером установок, содержащихся в условиях заданий. Весь УМК должен пониматься учителем и учениками, в первую очередь, как программа учебной интеллектуальной деятельности, изначально заложенная в текстовое содержание и задания к нему. Для формирования же универсальных учебных действий в современных условиях доминирующую роль играют не только и не столько учебники, сколько правильно отобранные дополнительные учебные пособия. Иными словами учебно-методические комплексы должны быть ориентированы на моделирование образовательного процесса, учитывать мотивы и содержание деятельности его субъектов, их ведущие цели и основные психолого-педагогические средства.

Таким образом, УМК одновременно выполняет функции носителя содержания образования и функции проектирования учебного процесса, ориентированного, прежде всего, на развитие самого ученика и на повышение творческого потенциала конкретного педагога.

В настоящее время в школе сложилась достаточно противоречивая ситуация. Несмотря на огромное количество новых учебников, учебных пособий, дидактических материалов и других дополнительных средств обучения, появившихся в последние годы, в реальной практике ведущим остается школьный учебник. Он является почти единственным стабильным средством обучения, а среди дополнительных учебных пособий не так много таких, которые бы, на наш взгляд, обеспечивали самостоятельное целенаправленное руководство познавательной деятельностью учащихся. В результате уровень сформированности учебных интеллектуальных умений школьников явно недостаточен. В новой педагогической действительности УМК, и особенно дополнительным средствам обучения принадлежит особая роль. УМК должен обеспечивать усвоение всех компонентов содержания образования (знаний, репродуктивных и творческих умений, системы ценностей). Система заданий дополнительных учебных пособий, должна расширять аппарат усвоения учебника и целенаправленно организовывать учебную, в том числе, интеллектуальную деятельность учащихся. Применение УМК должно быть технологичным и предусматривать возможности экономии учебного времени.

Важнейшими условиями для эффективного формирования, актуализации и развития интеллектуальных умений учащихся являются следующие:

• систематичность и целенаправленность применения дополнительных к основным федеральным учебникам, учебных пособий, ориентированных на усвоение всех компонентов содержания образования;
  
• доминирование индивидуально-дифференцированных форм обучения над коллективными;
  
• стимулирование осознанности и мотивированности процесса учения;
  
• наличия в УМК системы заданий, ориентированных на развитие интеллектуальных умений;
  
• наличия учебных пособий у всех учащихся;
  
• объединения личностного и деятельностного подхода к формированию мотивов учащихся.
  
• заинтересованности администрации школы в экспериментальной творческой работе педагогического коллектива.
  

Следует отметить, что интеллектуальные умения, сформированные при обучении основам одной дисциплины, влияют на весь процесс учения школьников.

Важнейшая роль в УМК играют задания. Условно в научно-педагогической литературе их делят на следующие группы

1. Вопросы-задания, выполняющие функцию закрепления знания (воспроизведение изученного, первичная систематизация фактов, понятий, формирование навыков).
   
2. Вопросы-задания, способствующие овладению методами логического мышления и опытом творческой деятельности. К таким заданиям относятся следующие:
   

- самостоятельная работа по проведению анализа, синтеза, сравнения, обобщения;

- задания на формирование оценок, и выводов;

- задания на углубление системы знаний: уточнение, конкретизация, систематизация.

3. Вопросы - задания, требующие применения полученных знаний (выполнение самостоятельных работ, овладение умениями и навыками). Условность такого деления объясняется тем, что оно не достаточно глубоко ориентировано на отдельные виды деятельности. Например, первичная систематизация фактов и понятий также требует аналитической и синтетической деятельности, как и самостоятельный анализ, о котором говорится во втором пункте приведенного перечня. Ответ на вопрос: «Назовите органоиды клетки, общие для амебы и инфузории» – требует анализа строения этих животных на основе известных данных, вычленения общих и специальных признаков, логического обобщения. Так как ответ на этот вопрос практически дан в учебнике, то деятельность по поиску ответа на него нельзя отнести к творческой. Тем не менее, уже на начальном этапе усвоения материала актуализируется аналитико-синтетическая деятельность.
   

Если же несколько видоизменить показанную выше классификацию в соответствии с представлениями о поэтапности обучения школьников работе с учебным материалом, то складывается следующая классификация заданий:

1. Задания на понимание текста (о чем говорится в тексте, что говорится в тексте об этом).
   
2. Задания на тренировку памяти (воспроизведение терминов, фактов, фрагментов текста).
   
3. Задания на определение понятий.
   
4. Задания на обобщение понятий или исключение понятия из ряда близких по смыслу.
   
5. Задания на репродуктивное применение знаний: выполнить практическую работу по инструкции, решить задачу по образцу, объяснить факт, знакомый по сходным ситуациям и т. д.
   
6. Задания на ближний перенос знаний в незнакомой ситуации.
   
7. Задания на дальний перенос знаний в незнакомой ситуации
   

Такой подход к составлению заданий позволяет учитывать большинство проявлений интеллектуальной и практической деятельности (аналитической, синтетической, сравнительной, систематизирующей и т. д.) как на репродуктивном, так и на творческом уровнях. Этот подход к составлению заданий вполне согласуется и с теоретическим представлениями о роли учебной литературы, предназначение которой заключается в обосновании содержания, методов и организации обучения.

Так как в данной статье обсуждается роль УМК в формировании интеллектуальных умений, то очевидно, что первым средством для формирования этих умений является учебный текст. Именно поэтому необходимо понимать, какой учебный текст, и каким образом должен активизировать познавательную самостоятельность учащихся.

Познавательное учебное действие – сложный процесс, на который оказывают влияние следующие факторы: мотив, цель, средства, имеющиеся в распоряжении субъекта, способы взаимодействия с объектом действия, систематический контроль, оценка и самооценка промежуточных и конечных результатов. Работа учащихся с УМК представляет собой учебное действие и, следовательно, ее успешность зависит от влияния системы указанных факторов.

Учебное действие, направленное на усвоение знаний и умений можно условно разграничить на 2 этапа– подготовительный и исполнительный. К подготовительному этапу относятся воздействующие на ученика внешние и внутренние факторы: характер информации, установки и задания учителя, учебная обстановка, уровень работоспособности. На этом же этапе участвуют восприятие, память, мышление, воображение, внимание, воля, потребности, интересы, отношение к данной учебной деятельности.

В ходе исполнительного этапа реализуется программа действия, заложенная на подготовительном этапе. Осуществляется взаимодействие ученика с объектом действия (в данном случае с текстом учебника) с помощью имеющихся в его распоряжении средств: ранее усвоенных знаний, умений, навыков, способов самооценки и самоконтроля.

Таким образом успешность обучения зависит от влияния системы внешних и внутренних факторов, обуславливающих готовность ученика приступить к учебному действию и его реализации то есть, в анализируемом случае, к усвоению материала, изложенного в текстах.

Учащиеся постоянно сталкиваются с проблемой понимания текста, его структуры и логики, терминологии и понятийного аппарата. Решение этой проблемы учащимися зависит от влияния ряда внешних и внутренних факторов:

• педагогического мастерства учителя;
  
• сложности учебного текста:
  
• подготовленности к восприятию, осмыслению и усвоению знаний учащимися;
  
• сформированности у них навыков учебного труда;
  
• умения владеть приемами запоминания, осмысления, закрепления и применения знаний;
  

В традиционном учебном процессе функции подготовки учащихся к усвоению предметного материала выполняет учитель. От его педагогического мастерства, методов и применяемых организационных форм зависит успешность учения.

Вместе с тем в школьной практике часто игнорируется целенаправленная подготовка учащихся к усвоению учебного материала, и в первую очередь учебного текста. В результате возникающего противоречия – с одной стороны необходимостью усвоения материала, а с другой – отсутствием подготовленности к такому усвоению возникает конфликтная ситуация, выражающаяся в снижении познавательной активности детей, потере интереса к учебе, снижение успеваемости и т.д.

Действующие сегодня учебники ориентированы на учащихся общеобразовательной школы. Считается, что все ученики способны усвоить материал учебника, отражающий базовое содержание образования. Но практика показывает, что подобная убежденность не всегда справедлива. Степень подготовленности учащихся к усвоению знаний различна, а условия обучения и учебники отличаются количеством подробностей и сложностью языка, контролируемые уровни итоговых знаний при окончании основной и полной средней школы относительно близки.

Наш анализ показал, что действующие учебники в настоящее время не выполняют функции целенаправленной стимуляции и управления внешней и внутренней активностью ученика. В учебнике нет указаний на приемы усвоения знаний, не разъясняются связи между имеющимися и подлежащими усвоению знаниями, не всегда разъясняются существенные признаки новых понятий и связи между ними. Не выявляются логические связи между элементами текста. В подавляющем большинстве учебных текстов логические связи между структурными элементами текстовой конструкции не могут быть обнаружены учащимся без специальной подготовки к такому роду деятельности, ибо они скрыты и не являются достаточно часто повторяемой структурой текста.

Сами тексты содержат много слов, словосочетаний и оборотов трудных для понимания учащимися конкретного возраста и уровня развития. Эти обстоятельства затрудняют создание у всех, или хотя бы у большинства учащихся мотивированное отношение к изучению предмета и, следовательно, только от учителя зависит в какой мере будут обеспечены подготовительный и процессуальный этапы восприятия и усвоения знаний, а в конечном счете будет ли трансформирована новая информация в знания, т.е. в достояние личности.

Текст учебника в подавляющем большинстве случаев носит описательный характер, т.е. является чисто информационным. Именно поэтому он не выполняет, в полной мере, функций управления познавательной деятельностью и ее развитием. В такой ситуации процесс подготовки к усвоению новых знаний осуществляется системой методов и приемов педагогического воздействия, имеющихся в распоряжении, прежде всего, учителя. Его задачей является создание условий для максимальной актуализации у школьников необходимых и уже имеющихся знаний, умений, навыков; создание мотивов; активизация внимания, воли, памяти, мышления; пробуждение интереса и стремления к достижению поставленных целей. Но как мы уже отмечали, в реальной практике такой подготовке к усвоению знаний уделяется недостаточное внимание. Отсутствие необходимого обучения работе с текстом приводит к тому, что многие учащиеся и после окончания школы усваивают лишь поверхностный смысл текста, не пытаясь вникнуть в его содержание и контекст.

Выше уже говорилось о необходимости иметь в распоряжении учителя и каждого учащегося УМК, организующий познавательную деятельность учащихся и планирующий ход и результаты обучения. Такой УМК значительно расширяет понятийный и методический аппарат учебника, выполняя функции обучения отдельным интеллектуальным умениям. На это направлена система заданий, предлагаемая, дополнительными к учебнику, элементами УМК. Задания выполняют множество функций, и для выполнения этих функций требуется множество условий: наличие мотива к началу действия, понимания смысла задания, наличия исходных знаний, умения оперировать этими знаниями в знакомой и новой ситуации, умения контролировать ход решения, соотнося его с условием и имеющимися знаниями.

Для примера проанализируем одну задачу из курса биологии для 6 класса.

В организме термитов, активно питающихся древесиной, поселяются жгутиковые простейшие, а в них в свою очередь живут бактерии. Какая связь может существовать между этими фактами?

В условии этой задачи есть: исходные данные – термиты, питающиеся древесиной, исходные понятия, знание которых необходимо для решения – бактерии, простейшие. Цель решения – установить причинно-следственную связь между способом питания термитов, жгутиковыми простейшими и бактериями.

Помимо конкретного предметного содержания в вопросе заложены обобщенные действия – соотнесение вопроса с собственными знаниями, установление связей между известными фактами, осознание необходимости привлечения других имеющихся знаний, контроль соответствия вопроса и ответа.

Приведенный анализ позволяет утверждать, что данное задание может быть одновременно и репродуктивным, и творческим. Если ученик ранее где-то прочитал ответ на этот вопрос или знает его из информации учителя, то ему остается только воспроизвести ответ и тогда это репродуктивная деятельность. Если же ответ надо получить в результате переноса знаний и, достаточно сложного умозаключения, то ответ и деятельность будут носить творческий характер.

Важнейшим элементом ответа, указывающим на творческий характер деятельности при решении задачи, является указание на невозможность расщепления целлюлозы без участия бактерий. Учащиеся знают о прочности древесины, о том, что простейшие питаются бактериями, но связать воедино деятельность бактерий и процесс расщепления древесины в пищеварительной системе термитов они могут только в результате творческого процесса.

Из приведенного примера видно, что даже одно задание выполняет несколько функций: обучающую – помогает усвоению предметного материала и обобщенного содержания; управляющую; мнемоническую; при определенных условиях активизирует творческую деятельность. Именно поэтому системное представление о свойствах заданий и их типах совершенно необходимы. Без такого представления сложно создать систему заданий, более или менее исчерпывающую все их функции.

И.Я. Лернер выделил инвариантные, объективные свойства заданий, возникающие как только они оказались построенными и вариативные свойства заданий. К инвариантным свойствам он относит следующие:

1. Содержит исходные данные или предполагает их наличие.
   
2. Содержит указание деятельности и ее результатов.
   
3. Содержит объект деятельности.
   
4. Включает, прямо или косвенно, предметные операции предметными знаниями.
   
5. Детерминирует познавательные процессы.
   
6. Отличается мерой сложности.
   
7. Явно или скрыто содержит средства и характер усвоения.
   
8. Содержит учебный материал и формы его выражения.
   

Считаем целесообразным отметить, что значение этого перечня инвариантных свойств любого задания и по любому предмету состоит в том, что он ориентирует составителя заданий—автора учебника или пособия, учителя под каким углом зрения надо их предусматривать и анализировать.

Другая группа свойств заданий – свойства вариативные, выводимые из инвариантных. Они свойственны не всем заданиям, а только их совокупности и то не всякой.

Вариативные свойства совокупности заданий представляют собой:

1. Четыре группы содержания: а) конкретно-предметное; б) обобщенно-предметное; в) межпредметное; г) внепредметное.
   
2. Ситуации применения предметных знаний.
   
3. Информацию: а) достаточную; б) недостаточную; в) избыточную.
   
4. Характер деятельности при выполнении: а) репродуктивный б) творческий;
   
5. Возможности алгоритмизации и ее отсутствия;
   
6. Уровень применения: а) жесткий алгоритм; б) обобщенный алгоритм; в) обобщенная идея;
   
7. Варианты форм;
   
8. Связь с организационной формой.
   

Вариативностью обладает далеко не каждое задание, но отсутствие вариативных заданий серьезно снижает качество обучения.

Формированию интеллектуальных умений способствует только система заданий и систематическое, логически и методически обоснованно ее применение. Именно системой заданий взаимодействующей с учебным текстом, формируются интеллектуальные умения . Сами же задания, определяя характер познавательной деятельности учащихся, последовательность операций, которые они должны осуществить, становятся источниками определенных методов обучения. Так, задания требующие воспроизведения знаний по памяти, реализуют репродуктивный метод. Задания, содержащие достаточную для их решения, информацию, но требующие выдвинуть гипотезу или сформулировать проблему на основе этой информации воплощают в себе один из методов проблемного обучения – эвристический, задания требующие провести самостоятельное исследование поставленной в них проблемы отражают исследовательский метод обучения. В реальном процессе обучения метод реализуется в виде конкретных приемов. Следовательно, на учебно-методический комплекс и, ложится функция организации приемов учения. В данном случае эта функция реализуется в виде системы заданий. Методический аппарат комплекса актуализирует такие учебные действия, как принятие и осознание цели учения, осуществление действия, указанного в задании, проверку результата выполнения действия. Сами задания своими формулировками, начинающимися со слов – выберите, соотнесите, установите связь, дайте определение, проанализируйте, найдите общее и т. д. выполняют, с одной стороны установочные функции, ориентируя учащихся на осуществление конкретных операций, а с другой предъявляют, в виде приемов, конкретное содержание образования, которое необходимо усвоить – способы выбора, соотнесения; установление связей; умение определять понятия, анализировать, обобщать и т.д.

Следовательно, УМК с помощью заданий, вопросов и задач разного типа, сформулированных в соответствии с конкретными целями обучения и обладающих либо отдельными функциями, либо их совокупностью, должен обеспечить управление деятельностью учащихся по формированию учебных, в том числе интеллектуальных умений. Сформированность этих умений, по нашему мнению, станет объективным признаком усвоения предметного (специального) и внепредметного (прикладного) содержания. Результатом такого усвоения становятся:

• осознанное выполнение необходимых действий;
  
• определенная степень свободы ученика в применении сформированных умений как в знакомой, так и в новой ситуации.
  

Таким образом, роль учебно-методического комплекса и его системы заданий заключается в формировании как частно-предметных так и надпредметных умений, проявляемых, на репродуктивном и творческом уровнях усвоения содержания образования.


Литература:

1. А.Г. Асмолов, Г.В. Бурменская, И.А. Володарская и др.]; под ред. А.Г. Асмолова. — М.: Просвещение, 2008.Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе: от действия к мысли: пособие для учителя / [
   
2. Алексеев Н.Г. Познавательная деятельность при формировании осознанного решения задачи. М.1975 г.
   
3. Асеев В.Г. Мотивация поведения и формирования личности. М.Мысль.,1966
   
4. Асмолов А.Г. и др.
   
5. Бейлинсон В.Г. Арсенал образования, М.1986
   
6. Доблаев Л.П. Формирование приемов понимания текста. Саратов,1969
   
7. Концевая Л.А. Использование учебников в самостоятельной работе школьника. /Проблемы школьного учебника, вып. 2,М.1974
   

Формирование методологических умений в курсах естественнонаучных предметов

Демидова Марина Юрьевна,

к.п.н., зав. отделом естествознания МИОО


Содержание любого естественнонаучного предмета включает два типа знаний: знания о научных фактах (явлениях, понятиях, законах, теориях и т.д.) и знания о способах получения этих научных фактов. Представление о научных теориях и законах всегда считалось основной частью содержания естественнонаучных предметов, так как именно это знание является основой понимания окружающего мира природы, техники и технологий, а следовательно, и основой успешной адаптации человека к современной окружающей среде.

Однако в настоящее время все большее внимание уделяется важности формирования представлений о способах получения научных знаний, то есть знаний о методологии научного познания. Важность ознакомления школьников с методологией науки не только осознается всеми участниками образовательного процесса, но и содержательно закреплена в нормативных документах.

В стандартах образования 2004 г. для всех естественнонаучных курсов в качестве одной из целей изучения предмета выступает овладение учащимися теми или иными методами. В разделе «Общие учебные умения, навыки и способы деятельности» (для основной школы) выделяются отдельные виды деятельности, формирование которых обеспечивается в рамках естественнонаучных предметов: «Использование для познания окружающего мира различных методов (наблюдение, измерение, опыт, эксперимент, моделирование и др.). … Исследование несложных практических ситуаций, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки на практике. Использование практических и лабораторных работ, несложных экспериментов для доказательства выдвигаемых предположений; описание результатов этих работ». В обязательном минимуме содержания образования для каждого их предметов выделяется специальный раздел о методах научного познания. Например: «Биология как наука. Методы научного познания», «Физика и методы научного познания», «Методы познания в химии».

В проектах документов стандартов второго поколения сделан существенный шаг вперед. Здесь не только в примерных программах расширены блоки, посвященные вопросам методологии науки, но и предлагается (для основной школы) интегрированная программа «Методология познания». В отличие от предыдущего поколения стандартов, где вопросы методологии представлены фрагментарно, в новых стандартах указывается на необходимость формирования некоторой системы знаний о методах естественных наук. В частности, предполагается, что выпускники основной школы научатся «распознавать и ставить вопросы, ответы на которые могут быть получены путем научного исследования; использовать такие естественнонаучные методы и приемы, как наблюдение, постановка проблемы, выдвижение «хорошей гипотезы», эксперимент, моделирование, использование математических моделей, теоретическое обоснование, установление границ применимости модели/теории». Кроме того введен новый для отечественной школы раздел о достоверности и ценности научного знания. В рамках данного раздела предполагается, что учащиеся научатся «осознавать ответственность ученых за достоверность полученных знаний, осознавать ответственность ученых, общественных деятелей, политиков, собственную ответственность за использование результатов научных открытий».

Следует отметить, что в современных условиях знакомство с методологией научного познания формирует у учащихся инструментарий для оценки достоверности научной информации, а значит, становится основой для развития критического мышления. Для того чтобы определить насколько достоверны предложенные факты учащиеся должны научиться отвечать на два основных вопроса: «Как получены имеющиеся факты?» и «Кем они были представлены?». Для ответа на первый вопрос необходимо представлять себе ход научных исследований, уметь различать использование различных методов познания, оценивать адекватность предложенных выводов полученным результатам. Во втором случае речь идет о степени доверия тем или иным лицам или тем или иным источникам информации, которыми были предложены новые научные данные.

Все это ставит перед методикой преподавания естественнонаучных предметов новые цели в обучении вопросам методологии науки. Остановимся на обучении эмпирическим методам познания (наблюдение, измерение, опыт, описание), то есть на тех методах, которые традиционно (в силу возрастных особенностей учащихся) изучаются в основной школе.

В практике преподавания естественнонаучным предметам обучение вопросам методологии науки разбивается на две части:

1. Усвоение теоретических знаний о методах научного познания, которое реализуется в теоретическом материале учебников.
   
2. Освоение экспериментальных умений (проводить наблюдения, опыты, измерения и т.п.), которое реализуется в процессе проведения различных лабораторных и практических работ.
   

Если рассмотреть приемы, составляющие различные эмпирические методы познания, то можно увидеть совпадение по отдельным позициям. В практике обучения целесообразно ориентироваться не столько на формирование каждого из методов в целом (в силу их сложности и изменчивости в зависимости от содержания того или иного предмета), сколько на обучение учащихся пониманию отдельных приемов, составляющих различные методы.

Для эмпирических методов можно выделить следующие умения, овладение которыми обеспечит понимание соответствующих приемов:

• Распознавание проблем, которые могут исследоваться научными методами.
  
• Постановка цели исследования.
  
• Понимание хода опыта, назначение отдельных частей экспериментальной установки, отдельных процедур и т.п.
  
• Выявление данных, лежащих в основе вывода.
  
• Интерпретация данных наблюдений или опытов.
  
• Измерение физических величин (с учетом понимания абсолютной погрешности измерений, получения средних значений).
  
• Анализ применимости моделей.
  

Формирование перечисленных выше умений наиболее эффективно в рамках организации исследовательской деятельности учащихся с использованием реального лабораторного оборудования. Однако для промежуточного и тематического контроля можно и использовать и задания теоретического плана. В отечественной методике преподавания физики, химии и биологии такого рода задания пока еще не нашли своего применения, хотя их актуальность не вызывает сомнений.

Процесс создания новых типов заданий всегда трудоемок и, как правило, базируется на разработке так называемых моделей заданий. Под моделью задания понимают описание содержательных характеристик и структуры заданий, т.е. описание того, что проверяет данное задание, что должно содержаться в тексте задания, как должен быть сформулирован вопрос, каким образом оценивается задание. При наличии такого описания можно выстроить целую группу подобных заданий на различном материале. Приведем примеры возможных моделей заданий для проверки методологических умений.

Для каждого из перечисленных выше умений можно предложить ряд моделей заданий, проверяющих эти умения. При этом модели заданий могут различаться по уровню сложности и по форме задания. Однако следует отметить, что каждая из моделей может быть реализована на материале различных естественных наук, что само по себе обеспечивает некоторое единство в подходах к диагностике методологических знаний.

Рассмотрим несколько моделей заданий с выбором ответа, проверяющих отдельные умения. В таблице перед каждым заданием приведено описание модели задания: описание текста задания («Что дано в задании») и описание текста верного ответа и дистракторов («Что нужно определить»).

Пример 1.

Что дано в задании.	Что нужно определить.
Умение: распознавать проблемы, которые можно исследовать естественнонаучными методами.
Описание проблемы, решение которой разбивается на проблемы естественнонаучного характера и проблемы, решаемые другими способами.	Из предложенных вопросов выбрать те, в которых сформулированы проблемы, решение которых возможно с использованием естественнонаучных методов.

Андрей и Руслан готовились к соревнованию радиоуправляемых моделей. самолетов. Ребятам очень хотелось победить, и они сформулировали проблемы, которые необходимо было решить до соревнований. На какие из указанных ниже вопросов ребята смогут ответить, используя естественнонаучные методы исследования?

А. Какой вид топлива лучше использовать для достижения наибольшей дальности полета?

Б. В какой цвет покрасить крылья самолета, чтобы он понравился членам жюри?

В. Где разместить антенну приемного устройства, чтобы обеспечить наилучшую управляемость модели с земли?

Г. Как правильно оформить заявку на участие в соревнованиях?

Ответ: А,В

Пример 2.

Что дано в задании.	Что нужно определить.
Умение: понимание назначения отдельных частей экспериментальной установки, или отдельных процедур в проведении опыта.
Описание опыта, в котором формулируется проверяемая гипотеза и описывается экспериментальная установка или отдельные процедуры опыта.	Выбрать правильное назначение отдельной части экспериментальной установки или отдельной процедуры опыта из предложенных ответов.

На уроке химии при помощи прибора, изображённого на рисунке, изучали электропроводность растворов. В стакан опустили два стальных стержня, которые через электрическую лампочку подсоединены к источнику тока. Из бюретки можно добавлять в стакан растворы исследуемых веществ. Из бюретки в стакан налили раствор соляной кислоты, при замыкании цепи лампочка загорелась. В этой экспериментальной установке лампочка
1)	освещает установку для лучшей видимости
2)	своим светом увеличивает скорость химической реакции в стакане
3)	служит индикатором протекания электрического тока через раствор
4)	служит источником тока

Ответ: 3

Пример 3.

Что дано в задании.	Что нужно определить.
Умение: понимание гипотезы, проверяемой данным опытом.
Описание опыта, в котором без указания проверяемой гипотезы описывается экспериментальная установка или отдельные процедуры опыта.	Выбрать из предложенных ответов правильную формулировку гипотезы, проверяемой данным опытом.

В XVII веке подавляющее большинство ученых было уверено, что мелкие организмы появляются из навоза, кучи мусора, грязного белья и т.д. Доказательством этого служил, например, тот факт, что в куске оставленного на столе мяса через некоторое время появлялись белые «червячки» – личинки мух.

Итальянский ученый Ф.Реди поставил такой опыт: взял
кусок мяса разрезал его на две части и поместил их в два
одинаковых кувшина. Первый кувшин ученый обвязал сверху
тонкой марлей, второй оставил открытым. В процессе
проведения опыта он следил за тем, появляются ли в кусках
мяса белые «червячки».

Какую гипотезу проверял Ф.Реди своим экспериментом?

1)	Личинки мух появляются в мясе не в результате самозарождения, мухи откладывают в мясо яйца.
2)	Личинки мух появляются в мясе в связи с тем, что для мух характерно половое размножение.
3)	Марля пропускает очищенный воздух, что способствует более быстрому размножению мух.
4)	Чем качественнее взятый для опыта кусок мяса, тем больше времени необходимо для появления личинок мух.

Ответ: 1

Пример 4.

Что дано в задании.	Что нужно определить.
Умение: распознавание вывода опыта.
Описание опыта, в котором без указания проверяемой гипотезы описывается экспериментальная установка или отдельные процедуры опыта, а также его результаты.	Выбрать из предложенных ответов правильную формулировку вывода, который соответствует результатам опыта.

Лауреат Нобелевской премии по физиологии И.П.Павлов проделал следующий эксперимент, получивший в науке название – «мнимое кормление». В желудок подопытной собаки ученый вживлял металлическую трубку, а пищевод перерезал, а его концы выводил на кожу шеи (см. рисунок).

После чего И.П.Павлов кормил животное маленьким кусочками мяса. Проглоченные, они тотчас выпадали. Собака их снова с жадностью съедала. Уже через 5 – 7 минут после начала кормления у собаки начиналось обильное сокоотделение, которое продолжалось 2-3 ч, хотя сам акт еды длился несколько минут.

Какой вывод можно сделать на основании результатов опытов с «мнимым кормлением»?

1) Чтобы получить чистый желудочный сок, надо регулярно кормить животное качественной пищей.

2) Для получения желудочного сока необходимо наложить фистулу на желудок.

3) При «мнимом кормлении» вырабатываются пищевые безусловные рефлексы.

4) Если пищей раздражаться вкусовые рецепторы ротовой полости, то желудочный сок будет выделяться рефлекторно.

Приведенные выше примеры не исчерпывают всего разнообразия возможных моделей заданий, диагностирующих сформированность методологических умений. Создание достаточно большой совокупности такого рода моделей позволит не только обеспечить эффективную диагностику планируемых результатов, касающихся овладения методологическими умениями, но и обеспечит единство требований во всех естественнонаучных предметах.


ФОРМИРОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ:
ОПЫТ ПРЕПОДАВАНИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

В ШКОЛАХ ВЕЛИКОБРИТАНИИ


Александр Сергеевич Ермаков, к.б.н.

Центр регенеративной медицины Эдинбург, Шотландия

Дмитрий Сергеевич Ермаков, д.п.н., доцент

кафедры экологического образования и устойчивого развития МИОО


В настоящее время в Российской Федерации ведется активная работа по подготовке Федеральных государственных образовательных стандартов общего образования (ФГОСОО). Концепция ФГОСОО предусматривает деятельностный подход к их построению. При этом требования к результатам освоения основных общеобразовательных программ описываются в виде совокупности универсальных учебных действий (УУД) выпускника образовательного учреждения, определяемых личностными, семейными, общественными и государственными потребностями [1, 2].

Универсальные учебные действия (личностные, регулятивные, познавательные, коммуникативные) – обобщенные способы действий, открывающие широкую ориентацию учащихся в различных предметных областях. Функции универсальных учебных действий [3]:

- обеспечение возможностей учащегося самостоятельно осуществлять деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать необходимые средства и способы их достижения, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности;

- создание условий для гармоничного развития личности и ее самореализации на основе готовности к непрерывному образованию, необходимость которого обусловлена поликультурностью общества и высокой профессиональной мобильностью;

- обеспечение успешного усвоения знаний, формирование умений, навыков и компетентностей в любой предметной области.

Следует отметить, что по проектам ФГОСОО имеется ряд замечаний. В частности, в заключении Общественной палаты Российской Федерации по результатам общественной экспертизы ФГОС основного общего образования отмечается, что в части описания требований к результатам образования рассматриваемый проект существенно отстает от аналогичных зарубежных документов. В то время, когда в последние десятилетия в развитых странах стандарты формулируются в виде описания компетентностей и умений, в предложенном варианте ФГОС большинство формулировок требований к результатам обучения носят декларативный, недеятельностный, непроверяемый характер. Это ставит под вопрос правомерность объявления авторами деятельностного характера предложенных стандартов, по своей сути они ориентируют школы на консервацию традиционных педагогических подходов. Планируемые результаты представлены во многих разделах ФГОС, но они не соотносятся друг с другом, что будет затруднять формирование целенаправленного образовательного процесса. Также из проекта ФГОС ясно, что изменяется основной принцип образования – от репродуктивной передачи информации к деятельностной, однако без описания конкретных требований, процедур и типов заданий, которые будут проверять такие (деятельностные) результаты, все это превращается лишь в декларацию. В отношении метапредметных результатов, УУД есть необходимость уточнения, возможно, следует назвать наиболее существенные [4].

Для решения указанных проблем представляется целесообразным обратиться к зарубежному опыту, например, преподавания предмета «Science (наука)» (аналог отечественного естествознания) в Великобритании.

Национальный учебный план Великобритании [5] определяет содержание и цели обучения, а также критерии и способы контроля и оценки успеваемости. Для каждого предмета разрабатываются учебные программы – это те проблемы, умения и процессы, которые должны преподаваться ученикам различных способностей и возможностей на каждой стадии обучения. На усмотрение конкретной школы остается выбор, как организовать свой учебный план, чтобы он обеспечивал реализацию учебных программ.

Конечные учебные цели определяют знания, навыки и понимание, которые должны демонстрировать школьники с различными способностями и уровнем развития в конце соответствующей стадии. Для всех предметов (за исключением граждановедения) учебные цели описываются уровнями возрастающей сложности: восемь основных и исключительный уровень. Описание уровней составляет основу для оценки успеваемости учащихся в конце I, II и III ключевых стадий. На IV стадии основным средством для оценки являются национальные квалификации.

Ключевая стадия	I	II	III	IV
Возраст, лет	5–7	7–11	11–14	14–16
Год обучения	1–2	3–6	7–9	10–11
Диапазон уровней, в котором должно работать большинство учащихся	1–3	2–5	3–7
Ожидаемый уровень освоения для большинства учащихся в конце ключевой стадии	2	4	5 / 6

Приведем описание уровней усвоения материала на примере раздела «Организмы, их поведение и окружающая среда» предмета «Наука» [6].

Уровень 1. Ученики:

- распознают и называют внешние части животных (например, голова, рука) и растений (например, лист, цветок);

- сообщают наблюдения за животными и растениями в терминах их внешних характеристик (например, окраска покровов, размер листа);

- распознают и идентифицируют общераспространенных животных (муха, карась, дрозд и т.п.).

Уровень 2. Ученики:

- используют свои знания о живых существах для описания основных условий (например, пища, вода, воздух, свет), в которых те нуждаются;

- знают, что живые существа растут и размножаются;

- распределяют живые существа на группы, используя их простые особенности; указывают основания для группировки (например, число ног, форма листа);

- распознают живые существа различных местообитаний (например, водоема, леса).

Уровень 3. Ученики:

- используют свои знания и понимание основных процессов жизнедеятельности (рост, размножение) для описания различий между живыми и неживыми существами;

- дают простые объяснения изменений, происходящих с живыми существами (например, значение диеты для здоровья человека, влияние нехватки света или воды на рост растений);

- отмечают способы приспособления животных к среде (например, рыба имеет ребра, что позволяет ей лучше плавать).

Уровень 4. Ученики:

- описывают некоторые процессы и явления, связанные с организмами, их поведением и средой, привлекая научные знания и соответствующую терминологию (например, используют пищевые цепи, чтобы описать трофические отношения между растениями и животными);

- признают, что доказательства могут подтвердить или опровергнуть научные гипотезы;

- знают некоторые практические приложения науки (например, использование организмов-хищников позволяет управлять популяцией вредителей).

Уровень 5. Ученики:

- описывают процессы и явления, связанные с организмами, их поведением и средой, привлекая теоретические идеи и используя соответствующую терминологию (например, основные функции органов растений и животных);

- объясняют многостадийные процессы и явления (циклы развития людей, цветковых растений);

- применяют и используют знания в знакомых контекстах (различные организмы обнаруживаются в различных средах обитания из-за различий в экологических факторах);

- признают, что доказательство и творческое мышление способствуют разработке научных идей;

- описывают практические приложения науки (решение проблем здоровья, которые возникают, при повреждении того или иного органа).

Уровень 6. Ученики:

- описывают процессы и явления, связанные с организмами, их поведением и средой, используя теоретические представления и терминологию (например, структура клетки и ее функции);

- принимают во внимание многочисленные факторы, идеи, модели для объяснения процессов и явлений (экологические факторы, влияющие на распределение организмов в среде обитания);

- применяют и используют знания в незнакомых контекстах;

- описывают доказательства общепринятых научных идей (например, изменчивость живых организмов);

- объясняют важность некоторых приложений науки (например, искусственный отбор).

Уровень 7. Ученики:

- описывают с различных точек зрения широкий диапазон процессов и явлений, связанных с организмами, их поведением и средой (например, дыхание и фотосинтез, пирамиды биомассы), используя теоретические идеи и терминологию, а также связи между различными областями науки;

- объясняют, каким образом доказательства подтверждают общепринятые научные идеи;

- объясняют, используя теоретические идеи, важность некоторых приложений науки (например, использование стволовых клеток).

Уровень 8. Ученики:

- демонстрируют обширные знания, связанные с организмами, их поведением и средой; эффективно применяют их при описании и объяснении явлений жизни, используя связи между различными разделами науки (например, связь между строением отдельных органов и функционированием организма в целом);

- интерпретируют, оценивают и синтезируют данные из различных источников и в различных контекстах (например, результаты полевых экологических исследований);

- демонстрируют понимание соотношения между доказательствами и научными гипотезами, которые могут меняться (например, краткосрочные и долгосрочные изменения в экосистемах);

- описывают и объясняют важность широкого диапазона приложений науки (влияние фотосинтеза и дыхания на рост зерновых культур, а также на изменение климата).

Уровень исключительной успеваемости. Ученики:

- осознают, что для исследования различных научных вопросов применяются различные подходы; используют научные знания (с консультацией учителя) для выбора соответствующих познавательных стратегий, выявления и оценки степени возможных рисков, корректировки плана проведения исследования;

- выбирают уровень точности измерений, собирают необходимые данные;

- используют количественные отношения между переменными в вычислениях или используют количественные данные для подтверждения выводов;

- анализируют полученные результаты, интерпретируют выявленные зависимости, формулируют выводы;

- приводят полученные результаты с необходимой точностью, определяя диапазон возможных значений;

- готовят отчеты о наблюдениях, разделяя их на соответствующие разделы;

- критически относятся к имеющимся доказательствам и объясняют возможные способы получения дополнительных доказательств.

Важным планируемым результатом обучения являются также личностное развитие и практическое применение полученных учащимися знаний в их повседневной жизни (аналог отечественных личностных УУД).

1) Радость познания. В целом, естествознание – предмет, который возбуждает любопытство по отношению к явлениям окружающего мира, вызывает трепет и удивление. Важное значение имеет также изучение современных приложений науки и ее роли в личном, местном, национальном и глобальном масштабе.

2) Здоровье. Освоение программы позволяет учащимся принимать обоснованные решения о выборе здорового образа жизни (включая проблемы связанные с алкоголем, наркотиками, токсикоманией, сексуальным поведением; программой предусмотрено экспериментальное исследование влияние алкоголя, табака, других психотропных веществ). Учащиеся знакомятся с механизмами защиты человеческого тела от болезнетворных микроорганизмов, с профилактикой болезней через иммунизацию и применение антибиотиков.

3) Безопасность. Изучение предмета обеспечивает возможность оценки и управления рисками. Учащиеся знакомятся со способами снижения рисков, связанных с использованием бытовых и сельскохозяйственных химикатов, биологических материалов, а также с применением в лаборатории и в быту электричества, источников тепла и света.

4) Экономическое благосостояние. Наука и технологии лежат в основе экономических инноваций. Изучение предмета закладывает основу долгосрочного экономического благосостояния молодых людей, потому что формирует важные (на любом рабочем месте) практические навыки, включая получение, анализ, оценку и обобщение информации.

5) Позитивный вклад в будущее. Естественнонаучное мышление, основанное на критической интерпретации экспериментальных данных, позволяет учащимся формулировать собственное мнение, занимать активную жизненную позицию. Они обсуждают проблемы, которые могут повлиять на их собственную жизнь, развитие общества, будущее мира. Они учатся понимать последствия собственных действий, рассматривать моральные аспекты и осознавать, каким образом можно способствовать глобальной устойчивости.

Важно отметить, что на всех ключевых этапах обучения, при изучении всех предметов учащиеся приобретают, развивают и совершенствуют на практике широкий спектр УУД (ключевых компетенций):

- общение (способность доносить свои мысли до аудитории, понимать и адекватно отвечать собеседнику, участвовать в дискуссии; свободно читать различные тексты и давать их критическую оценку, создавать собственные тексты);

- операции с числами (навыки счета, понимание и использование математического языка);

- информационные технологии (навыки работы с разнообразными информационными ресурсами и инструментами, позволяющими находить, анализировать, оценивать и представлять информацию);

- совместная работа (способность принимать участие в обсуждении в малой группе и в общей дискуссии, кооперируя свои усилия с усилиями одноклассников для достижения общей цели);

- решение проблем (выявление и осознание проблем, планирование способов их решения, отслеживание прогресса на пути к решению и закрепление положительного опыта);

- совершенствование собственных достижений (идентифицировать цели обучения, анализировать прогресс и неудачи в процессе обучения и планировать способы улучшения своих показателей).

К универсальным относятся также формируемые средствами различных предметов умения продуцировать информацию, обосновывать свое мнение, давать оценку, творческое мышление.

Особенно важное значение для предмета «Наука» имеют исследовательские умения:

1) планирование:

- постановка научных вопросов, формулирование предположений, гипотез;

- поиск источников информации, включая личный опыт;

- обоснование методики исследования, необходимого оборудования и материалов;

- определение величин, значения которые будут измеряться;

2) получение и представление доказательств:

- выявление рисков и обеспечение безопасности на рабочем месте;

- проведение систематических наблюдений и измерений, включая использование компьютера для регистрации данных;

- проверка полученных данных, проведение повторных измерений;

- представление полученных результатов с использованием широкого диапазона способов (диаграммы, рисунки, таблицы, гистограммы, линейные диаграммы, в том числе с помощью компьютера);

3) сравнение и оценка доказательств:

- сравнение данных, полученных как самостоятельно, так и в других исследованиях;

- формулирование выводов с использованием результатов наблюдений, измерений и других данных;

- определение согласования полученных выводов с ранее выдвинутыми предположениями (гипотезами) или формулирование новых предположений;

- использование имеющихся знаний для объяснения результатов наблюдений, измерений и других данных;

- оформление отчета о проделанной работе (с указанием ее достоинств и недостатков).

Рассмотрим несколько заданий из биологического раздела предмета «Наука», направленных на развитие указанных умений [7].

Метаболизм. В держателе закрепляется стеклянную пробирку. В пробирку наливается 10 мл воды, отмеренной мерным цилиндром. Термометром замеряется начальная температура воды (t₁). В фарфоровую чашку помещается искрошенное печенье, смоченное небольшим количеством этилового спирта. Печенье поджигают, держа пробирку над огнем. После сгорания печенья вновь замеряется температуру воды термометром (t₂). Зная объем (V = 10 мл), плотность (ρ = 1 г/мл) и удельную теплоемкость воды (С  = 1 кал/(г∙К)), а также разность температур (Δt = t₂ - t₁), можно вычислить, сколько тепловой энергии (Q, кал) содержится в печенье:

Q = V∙ρ∙С∙Δt

Модель грудной клетки. У пустой пластиковой бутылки, закручивающейся пробкой, отрезается дно. На полученный срез плотно натягивается растянутый воздушный шарик («диафрагма»). К концам двух тонких пластиковых трубок («бронхи») наклеиваются спущенные воздушные шарики («легкие») так, чтобы воздух мог поступать из трубки в шарик. Другие концы пластиковых трубок крепятся изнутри к горлышку бутылки. Бутылка герметично закрывается пробкой. Если теперь потянуть вниз за резиновую «диафрагму», в бутылке создастся разреженное давление, и «легкие» начнут раздуваться от поступающего из «бронхов» воздуха.

Кожное дыхание. Три спиртовых термометра помещаются: 1) в сухую вату; 2) в вату, смоченную водой; 3) в вату, смоченную ацетоном. Через 2–3 минуты фиксируются показания и рассчитывается разница температур. Более летучее вещество (ацетон), испаряясь, обеспечивает более существенное охлаждение. Таков же охлаждающий эффект испарения пота с поверхности кожи.

Влияние психотропных веществ. Дафния закрепляется под покровным стеклом. Наблюдая в микроскоп, учащиеся регистрируют число ударов сердца дафнии в минуту. Затем исследуют дафнию, помещенную в раствор, содержащий никотин (табачная настойка) и в раствор этилового спирта. Никотин приводит к стимуляции, алкоголь – к подавлению сердечной деятельности дафнии.

Эволюция. Эволюционные отношения между живыми организмами демонстрируются при помощи круговых диаграмм Вена. Можно составлять такие диаграммы для разных видов и групп организмов. Например, круги, соответствующие отрядам хищных (Х) и приматов (П) изображаются непересекающимися. Те же отряды будут включены в круг «Млекопитающие» (М). Круг «Человек разумный» (Ч) включен в круг «Приматы» (П), изображаемый внутри круга «Млекопитающие».


Литература

1. Концепция федеральных государственных образовательных стандартов общего образования: проект / под ред. А. М. Кондакова, А. А. Кузнецова. – М.: Просвещение, 2008. – 39 с.

2. Федеральный государственный образовательный стандарт общего образования: проект. – М.: Просвещение, 2008. – 21 с.

3. Разработка модели Программы развития универсальных учебных действий. – edu.ru/attachment.aspx?id=126.

4. Заключение Общественной палаты Российской Федерации по результатам общественной экспертизы проекта Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования. – rsen.ru/images/documents/fgos_2010.pdf.

5. Национальный учебный план в Великобритании // Вопросы образования. – 2006. – № 3. – С. 196–204.

6. National Curriculum. – m.qca.org.uk.

7. Winterbottom M. Teaching Biology to KS4. – L.: Hodd